JP3025946B2 - 物体表面の粗さ測定方法及び装置 - Google Patents
物体表面の粗さ測定方法及び装置Info
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- JP3025946B2 JP3025946B2 JP7288130A JP28813095A JP3025946B2 JP 3025946 B2 JP3025946 B2 JP 3025946B2 JP 7288130 A JP7288130 A JP 7288130A JP 28813095 A JP28813095 A JP 28813095A JP 3025946 B2 JP3025946 B2 JP 3025946B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、研削物体等の表
面の粗さ測定方法及び装置に関する。
面の粗さ測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンパクトディスク（以下「ＣＤ」とい
う）のラベルは、信号が記録されていない面に紫外線硬
化樹脂のインクによるスクリーン印刷で印刷される。そ
の際に微小な高さの凹凸がついて微細な欠陥ができ、一
度できると連続してできる場合がある。原因はホコリ、
インクの塗りムラ等である。このような、微小な凹凸に
よる欠陥は自動検査する技術がなく、現在はオフライン
で人間の目による目視検査により行っている。また、デ
ィスクのラベル印刷面の欠陥にはパターンの印刷不良に
よるものがあり、これについては既にインライン（印刷
してすぐ自動検査）の画像処理にて自動検査を行ってい
る。
う）のラベルは、信号が記録されていない面に紫外線硬
化樹脂のインクによるスクリーン印刷で印刷される。そ
の際に微小な高さの凹凸がついて微細な欠陥ができ、一
度できると連続してできる場合がある。原因はホコリ、
インクの塗りムラ等である。このような、微小な凹凸に
よる欠陥は自動検査する技術がなく、現在はオフライン
で人間の目による目視検査により行っている。また、デ
ィスクのラベル印刷面の欠陥にはパターンの印刷不良に
よるものがあり、これについては既にインライン（印刷
してすぐ自動検査）の画像処理にて自動検査を行ってい
る。
【０００３】物体の表面の欠陥検査装置としては、特開
平４−２９０６号、特開平５−２５６６３０号、特開平
７−２７７０９号等が公知となっているが、これらの装
置はＣＤ印刷面の微小な凹凸による欠陥の検査には不向
きで、構成も本願発明とは全く異なっている。すなわ
ち、特開平４−２９０６号はＣＤを回転させ、光源も移
動させてＣＤ全面を走査する保護コートの欠陥検査装置
であり、特開平５−２５６６３０号は映像をスクリーン
に投影して凹凸縞模様を検出する鋼板の表面凹凸縞検査
装置であり、特開平７−２７７０９号は側面シート光を
用い、複雑なアルゴリズムで解析する表面欠陥検査装置
である。
平４−２９０６号、特開平５−２５６６３０号、特開平
７−２７７０９号等が公知となっているが、これらの装
置はＣＤ印刷面の微小な凹凸による欠陥の検査には不向
きで、構成も本願発明とは全く異なっている。すなわ
ち、特開平４−２９０６号はＣＤを回転させ、光源も移
動させてＣＤ全面を走査する保護コートの欠陥検査装置
であり、特開平５−２５６６３０号は映像をスクリーン
に投影して凹凸縞模様を検出する鋼板の表面凹凸縞検査
装置であり、特開平７−２７７０９号は側面シート光を
用い、複雑なアルゴリズムで解析する表面欠陥検査装置
である。
【０００４】また、ＪＩＳ０６０１の粗さの定義におけ
る、物体表面の粗さを自動的に測定する方法及び装置は
全く開発されていない。
る、物体表面の粗さを自動的に測定する方法及び装置は
全く開発されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＪＩＳ０６
０１の粗さの定義における局部山頂の平均間隔を自動的
に測定する方法及び装置を提供することを課題としてな
されたものである。
０１の粗さの定義における局部山頂の平均間隔を自動的
に測定する方法及び装置を提供することを課題としてな
されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この明細書で
開示するディスクラベル印刷面の欠陥検査方法の画像処
理のアルゴリズムを変えることで、物体表面の粗さを測
定するものである。すなわち、本願発明は第一に、測定
の対象となる物体の測定面に平行光を照射し、その反射
光をＣＣＤカメラで受光するステップと、該ＣＣＤカメ
ラで撮像した測定画像を２値化し所定の明るさ以上の領
域を確定するステップと、この領域間の距離を測定し、
すべての領域間の距離の和とその領域の数を求め、領域
の平均間隔Ｓを求めるステップとを有することを特徴と
する物体の表面の粗さ測定方法であり、第二に、測定対
象物を保持する保持部と、平行光を照射する平行光源
と、検査対象物からの反射光を受け集光する集光レンズ
と、該集光レンズで集められた光を受けるＣＣＤカメラ
と、該ＣＣＤカメラの検査画像を２値化し所定の明るさ
以上の領域を確定しこれら領域の平均間隔Ｓを求める検
出処理部とからなることを特徴とする物体の表面粗さ測
定装置である。
開示するディスクラベル印刷面の欠陥検査方法の画像処
理のアルゴリズムを変えることで、物体表面の粗さを測
定するものである。すなわち、本願発明は第一に、測定
の対象となる物体の測定面に平行光を照射し、その反射
光をＣＣＤカメラで受光するステップと、該ＣＣＤカメ
ラで撮像した測定画像を２値化し所定の明るさ以上の領
域を確定するステップと、この領域間の距離を測定し、
すべての領域間の距離の和とその領域の数を求め、領域
の平均間隔Ｓを求めるステップとを有することを特徴と
する物体の表面の粗さ測定方法であり、第二に、測定対
象物を保持する保持部と、平行光を照射する平行光源
と、検査対象物からの反射光を受け集光する集光レンズ
と、該集光レンズで集められた光を受けるＣＣＤカメラ
と、該ＣＣＤカメラの検査画像を２値化し所定の明るさ
以上の領域を確定しこれら領域の平均間隔Ｓを求める検
出処理部とからなることを特徴とする物体の表面粗さ測
定装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照しつつ、本願発明
の実施の形態を詳細に説明する。図１はディスクラベル
印刷面の欠陥検査装置１の説明略図、図２はディスクラ
ベルの印刷面欠陥検査方法の原理の説明図、図３は欠陥
検査装置１の検出処理部７における画像処理のアルゴリ
ズムの１例のフローチャート図である。欠陥検査装置１
は、ＣＤラベル印刷面の欠陥を検査するもので、平行光
源２、集光レンズ５、ＣＣＤカメラ６、検出処理部７、
保持部８からなる。平行光源２は点光源３とレンズ４と
からなり、点光源３はレンズ４の焦点に位置し、点光源
から発せられた光はレンズ４を通過することで平行光線
となる。平行光線はＣＤ９（被検査対象物体）のラベル
印刷面に照射される。その面では平行光からの光が正反
射光と散乱光になるが、ラベル印刷面は通常光沢が生じ
るほど平坦であるので、散乱光はあまり生じず、ほとん
どの光は正反射して集光レンズ５にて捕らえられ、ＣＣ
Ｄカメラ６に入力される。集光レンズ５が必要なのは、
ＣＤからの正反射光をすべてＣＣＤカメラ６に入力する
ためである。これがないと、一部分の正反射光しかＣＣ
Ｄカメラに入力されない。平行光源のレンズ４及び集光
レンズ５は、検査対象物の検査領域全体をカバーするの
に充分な大きさが必要である。この場合レンズ４及び集
光レンズ５はＣＤの大きさよりも若干大きくなってい
る。
の実施の形態を詳細に説明する。図１はディスクラベル
印刷面の欠陥検査装置１の説明略図、図２はディスクラ
ベルの印刷面欠陥検査方法の原理の説明図、図３は欠陥
検査装置１の検出処理部７における画像処理のアルゴリ
ズムの１例のフローチャート図である。欠陥検査装置１
は、ＣＤラベル印刷面の欠陥を検査するもので、平行光
源２、集光レンズ５、ＣＣＤカメラ６、検出処理部７、
保持部８からなる。平行光源２は点光源３とレンズ４と
からなり、点光源３はレンズ４の焦点に位置し、点光源
から発せられた光はレンズ４を通過することで平行光線
となる。平行光線はＣＤ９（被検査対象物体）のラベル
印刷面に照射される。その面では平行光からの光が正反
射光と散乱光になるが、ラベル印刷面は通常光沢が生じ
るほど平坦であるので、散乱光はあまり生じず、ほとん
どの光は正反射して集光レンズ５にて捕らえられ、ＣＣ
Ｄカメラ６に入力される。集光レンズ５が必要なのは、
ＣＤからの正反射光をすべてＣＣＤカメラ６に入力する
ためである。これがないと、一部分の正反射光しかＣＣ
Ｄカメラに入力されない。平行光源のレンズ４及び集光
レンズ５は、検査対象物の検査領域全体をカバーするの
に充分な大きさが必要である。この場合レンズ４及び集
光レンズ５はＣＤの大きさよりも若干大きくなってい
る。
【０００８】ＣＤの印刷面に、図２に示すような、微小
な凹凸による欠陥１０があった場合、そこに到達した光
は正反射光とならず欠陥で蹴られて散乱光の一部とな
る。その結果、反射光がカメラに到達したときには、欠
陥部分が暗くなるのである。図２は欠陥が凹の場合のみ
を示しているが、凸の場合も同様に到達した光は正反射
光とならず欠陥で蹴られて散乱光の一部となり、反射光
がカメラに到達したときには、欠陥部分（凸部の傾斜部
分）が暗くなり、山頂部分は逆に明るくなる。ＣＣＤカ
メラの画像は検出処理部７であるコンピュータに送ら
れ、あらかじめ入力されている正常画面と比較し、暗い
欠陥部分があると判断したときはそのＣＤが欠陥である
という信号を出力する。検査時間はラインのタクトタイ
ムにあわせて、１秒以内で終了することができる。
な凹凸による欠陥１０があった場合、そこに到達した光
は正反射光とならず欠陥で蹴られて散乱光の一部とな
る。その結果、反射光がカメラに到達したときには、欠
陥部分が暗くなるのである。図２は欠陥が凹の場合のみ
を示しているが、凸の場合も同様に到達した光は正反射
光とならず欠陥で蹴られて散乱光の一部となり、反射光
がカメラに到達したときには、欠陥部分（凸部の傾斜部
分）が暗くなり、山頂部分は逆に明るくなる。ＣＣＤカ
メラの画像は検出処理部７であるコンピュータに送ら
れ、あらかじめ入力されている正常画面と比較し、暗い
欠陥部分があると判断したときはそのＣＤが欠陥である
という信号を出力する。検査時間はラインのタクトタイ
ムにあわせて、１秒以内で終了することができる。
【０００９】検出処理部における画像処理のアルゴリズ
ムの例を図３に基づいて説明する。検出処理部には、あ
らかじめ正常画像（欠陥のない画像）が入力記憶されて
いる。検査画像が検出処理部に送られると、先ず、正常
画像と検査画像の差の絶対値の画像が算出され、その画
像を２値化して所定の領域（正常画像との明るさの差が
所定の値以上の領域）を確定し、ラベリング（番号付）
する。次に、ラベリングした各々の領域について面積を
算出し、所定の値よりも大きな面積がある場合は欠陥の
ある不良品と判断し、面積が小さい場合は欠陥のない良
品と判断する。ノイズや許容できるきわめて小さな欠陥
を不良品に含めないためである。
ムの例を図３に基づいて説明する。検出処理部には、あ
らかじめ正常画像（欠陥のない画像）が入力記憶されて
いる。検査画像が検出処理部に送られると、先ず、正常
画像と検査画像の差の絶対値の画像が算出され、その画
像を２値化して所定の領域（正常画像との明るさの差が
所定の値以上の領域）を確定し、ラベリング（番号付）
する。次に、ラベリングした各々の領域について面積を
算出し、所定の値よりも大きな面積がある場合は欠陥の
ある不良品と判断し、面積が小さい場合は欠陥のない良
品と判断する。ノイズや許容できるきわめて小さな欠陥
を不良品に含めないためである。
【００１０】保持部８は移動テーブルで、図１の図示さ
れない右側（上流側）でＣＤの信号面の作成、ラベル印
刷、印刷パターン検査が行われ、矢印方向にテーブルは
移動し、ＣＤが運ばれてくる。所定の位置でテーブルは
停止し、上記の本願発明の欠陥検査が行われる。前記の
検出処理部７から欠陥信号が出力された場合、例えば、
図１の下流に選別部門を設け、欠陥信号は選別部門に送
られて、その欠陥ＣＤを自動的に排除し、連続して欠陥
信号が出たときには印刷部門に信号を送って、点検を促
する。
れない右側（上流側）でＣＤの信号面の作成、ラベル印
刷、印刷パターン検査が行われ、矢印方向にテーブルは
移動し、ＣＤが運ばれてくる。所定の位置でテーブルは
停止し、上記の本願発明の欠陥検査が行われる。前記の
検出処理部７から欠陥信号が出力された場合、例えば、
図１の下流に選別部門を設け、欠陥信号は選別部門に送
られて、その欠陥ＣＤを自動的に排除し、連続して欠陥
信号が出たときには印刷部門に信号を送って、点検を促
する。
【００１１】上述のごとく、ＣＤラベル印刷の欠陥検査
の方法及び装置について説明したが、上記の技術思想に
おける画像処理のアルゴリズムを多少変更することで研
削物体等の表面の粗さ測定を行うことができる。本願発
明の粗さ測定方法においては、ＣＣＤカメラに画像を入
力するまでの方法は上記と全く共通であり、粗さ測定装
置においては、図１の平行光源２、集光レンズ５、ＣＣ
Ｄカメラ６及び検出処理部７（内部画像処理を除く）の
構成を同じくし、保持部は検査対象物を載せる台等、検
査対象物を保持できるものであればよい。図４に粗さ測
定装置の検出処理部における画像処理のアルゴリズムの
例を示す。検出処理部に粗さ測定画像が入力されると、
その画像を２値化し、所定の明るさ以上の領域（局部山
頂）を確定する（測定画像において、凸部の傾斜部分は
暗くなるが山頂部分は明るくなるから）。次に、この領
域間の距離を測定し、すべての領域間の距離の和とその
領域の数を求め、局部山頂の平均間隔Ｓを求める。これ
により、ＪＩＳ０６０１の粗さの定義における局部山頂
の平均間隔を自動的に測定することができる。
の方法及び装置について説明したが、上記の技術思想に
おける画像処理のアルゴリズムを多少変更することで研
削物体等の表面の粗さ測定を行うことができる。本願発
明の粗さ測定方法においては、ＣＣＤカメラに画像を入
力するまでの方法は上記と全く共通であり、粗さ測定装
置においては、図１の平行光源２、集光レンズ５、ＣＣ
Ｄカメラ６及び検出処理部７（内部画像処理を除く）の
構成を同じくし、保持部は検査対象物を載せる台等、検
査対象物を保持できるものであればよい。図４に粗さ測
定装置の検出処理部における画像処理のアルゴリズムの
例を示す。検出処理部に粗さ測定画像が入力されると、
その画像を２値化し、所定の明るさ以上の領域（局部山
頂）を確定する（測定画像において、凸部の傾斜部分は
暗くなるが山頂部分は明るくなるから）。次に、この領
域間の距離を測定し、すべての領域間の距離の和とその
領域の数を求め、局部山頂の平均間隔Ｓを求める。これ
により、ＪＩＳ０６０１の粗さの定義における局部山頂
の平均間隔を自動的に測定することができる。
【００１２】
【発明の効果】本願の物体表面の粗さ測定方法及び装置
は、簡単な構成で低コストの自動測定を可能とし、更
に、非接触により測定できるので、温度変化による部材
の変化、物理的な変化を減少でき、正確な測定を行うこ
とができる。
は、簡単な構成で低コストの自動測定を可能とし、更
に、非接触により測定できるので、温度変化による部材
の変化、物理的な変化を減少でき、正確な測定を行うこ
とができる。
【図１】欠陥検査装置１の概略説明図である。
【図２】欠陥検査方法の原理の説明図である。
【図３】欠陥検査装置の検出処理部における画像処理の
アルゴリズムの例を示す説明図である。
アルゴリズムの例を示す説明図である。
【図４】本願の粗さ測定装置の検出処理部における画像
処理のアルゴリズムの例を示す説明図である。
処理のアルゴリズムの例を示す説明図である。
１ 欠陥検査装置 ２ 平行光源 ３ 点光源 ４ レンズ ５ 集光レンズ ６ ＣＣＤカメラ ７ 検出処理部 ８ 保持部 ９ ＣＤ １０ 欠陥
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−128253（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−27709（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−235306（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−318908（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−256630（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−99856（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−213829（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−3279（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/88
Claims (2)
- 【請求項１】 測定の対象となる物体の測定面に平行光
を照射し、その反射光をＣＣＤカメラで受光するステッ
プと、該ＣＣＤカメラで撮像した測定画像を２値化し所
定の明るさ以上の領域を確定するステップと、この領域
間の距離を測定し、すべての領域間の距離の和とその領
域の数を求め、領域の平均間隔Ｓを求めるステップとを
有することを特徴とする物体の表面の粗さ測定方法 - 【請求項２】 測定対象物を保持する保持部と、平行光
を照射する平行光源と、検査対象物からの反射光を受け
集光する集光レンズと、該集光レンズで集められた光を
受けるＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラの検査画像を２
値化し所定の明るさ以上の領域を確定しこれら領域の平
均間隔Ｓを求める検出処理部とからなることを特徴とす
る物体の表面粗さ測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7288130A JP3025946B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 物体表面の粗さ測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7288130A JP3025946B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 物体表面の粗さ測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09105618A JPH09105618A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3025946B2 true JP3025946B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=17726205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7288130A Expired - Fee Related JP3025946B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 物体表面の粗さ測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3025946B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10102387C1 (de) | 2001-01-19 | 2002-05-29 | Atlas Mat Testing Tech Gmbh | Verfahren zur Feststellung und Bewertung von Defekten einer Probenoberfläche |
| JP6436664B2 (ja) * | 2014-07-14 | 2018-12-12 | 住友化学株式会社 | 基板の検査装置及び基板の検査方法 |
| JP6937647B2 (ja) * | 2017-09-28 | 2021-09-22 | 日東電工株式会社 | 光学表示パネルの損傷検査方法 |
| CN108180871B (zh) * | 2017-12-18 | 2019-12-06 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种定量评价复合绝缘子表面粉化粗糙度的方法 |
| JP6943812B2 (ja) * | 2018-06-12 | 2021-10-06 | Ckd株式会社 | 検査装置、ｐｔｐ包装機及びｐｔｐシートの製造方法 |
| JP7314512B2 (ja) * | 2019-01-18 | 2023-07-26 | 凸版印刷株式会社 | ガスバリア性フィルム |
| CN109459354A (zh) * | 2019-01-20 | 2019-03-12 | 华东交通大学 | 一种基于机器视觉的车间落尘量自动检测装置及方法 |
-
1995
- 1995-10-11 JP JP7288130A patent/JP3025946B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH09105618A (ja) | 1997-04-22 |
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